淺析電梯共振原因及其對策

陸焱琦

摘 要：電梯在運行過程中轎廂有時有明顯的震動，并且伴隨著“嗡嗡”的聲響。這種振動與聲響原因有很多，如果振動幅度較小，聲響較低，加之人們乘坐電梯時間不長，那么危害是微乎其微的；不過在一定程度上會影響人們的舒適感，加之如果長時間缺乏維修，從而導(dǎo)致電梯某些重要部件因為磨損過多而大大減少壽命，最終影響電梯的安全運行。

關(guān)鍵詞：電梯共振；電梯檢測；原因

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.244

電梯在運行過程中，由于某些部件之間存在摩擦或者電機等設(shè)備運行時產(chǎn)生了一定的振動，進而產(chǎn)生一定的共振。正常情況下，這些共振處于低頻狀態(tài)，不會影響乘坐者人身安全以及身心健康，但是當共振累計到一定的量值時，就會產(chǎn)生一定的危害。在此，筆者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗，著重分析在電梯運行過程中產(chǎn)生的共振現(xiàn)象以及對此采取的相應(yīng)措施以飧讀者。

1 電梯運行時產(chǎn)生共振現(xiàn)象主要原因簡析

電梯在運行時，主要振源是曳引機在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的脈動，從而最終影響轎廂振動。自然電梯運行時轎廂產(chǎn)生振動有很多因素，其中最主要的振動是來自轎廂上下運行過程中產(chǎn)生的機械振動。下面，筆者著重分析電梯運行過程中產(chǎn)生振動的主要因素：

（1）電梯在周期振動過程中產(chǎn)生噪音。電梯作為一種運載工具，必然會在運行過程中產(chǎn)生一定的振動，當這振動頻率與物體固有頻率相一致或者相近時，就會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。相對而言，對于曳引機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來說，這是一個相對封閉的內(nèi)部循環(huán)彈性系統(tǒng)，因而也導(dǎo)致曳引機在通過曳引繩傳送至轎廂過程中，必然會產(chǎn)生一定的振動。這是其一。其二，對于電梯來說，一些部件在運動過程中也會成為激振源，并且產(chǎn)生自己特有的固有振動頻率，最終導(dǎo)致振動發(fā)生。其三，電梯在運行過程中，一般情況下分為上下兩種運動模式，當它們頻率相等或者相近時，也會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，通俗地說，也就是電梯的運行形式主要是激振力頻率的產(chǎn)生源。第四，由于某些樓層具有特殊性質(zhì)，自然在傳輸過程中也會纏上共振。

（2）由于導(dǎo)軌和導(dǎo)靴因素在電梯運行中產(chǎn)生振動。有時候，電梯在正常運行過程中，或者下行啟動的時候，轎廂里的乘坐者會感受到突然振動，這主要是由于導(dǎo)軌表面不夠光滑，或者狀況不好。自然這種突然振動還有可能是導(dǎo)靴出了問題，比如導(dǎo)靴損壞，這就需要對導(dǎo)靴進行更換，或者直接添加適量的潤滑油，通過減少摩擦力從而最終達到減振效果。還有，如果導(dǎo)軌安裝出了問題，也會導(dǎo)致電梯在運行過程中出現(xiàn)水平振動現(xiàn)象。所以，在電梯安裝過程中，一定要嚴格按照標準操作，盡可能控制誤差，嚴把導(dǎo)軌制造以及安裝、架設(shè)等質(zhì)量關(guān)，從而盡可能減少振動根源。

（3）由于曳引鋼絲繩在電梯運行過程中受力不均勻而產(chǎn)生振動。如果轎廂的懸掛中心發(fā)生偏移，導(dǎo)致轎廂在偏載過程中會纏上一個不平衡力，從而最終資產(chǎn)上強烈的振動。因而在安裝過程中，對曳引鋼絲繩測試過程中，應(yīng)在轎廂里正確水平放置重物，或者在調(diào)整懸掛中心和補償電纜這一過程中，應(yīng)該讓轎廂發(fā)生傾斜的可能盡可能小于3%。如果大于這一度數(shù)，就有可能導(dǎo)致曳引鋼絲繩受力不均勻，從而在一個時間段內(nèi)讓曳引輪繩槽磨損加快，形成所謂的節(jié)奏查會讓鋼絲繩發(fā)生異常抖動，最終影響轎廂平穩(wěn)，發(fā)生突然振動。所以，在安裝測試過程中，應(yīng)該把所有鋼絲繩的張力控制在一個合理的范圍里，一般情況下，其張力平均值小于5%。

2 電梯運行振動機械因素方面應(yīng)對措施：

那么，如何克服曳引機在工作時電機的高速運轉(zhuǎn)時其轉(zhuǎn)速約在額定轉(zhuǎn)速時轎廂的振動呢？ 鑒于以上電梯運行過程中產(chǎn)生的各種震動現(xiàn)象的分析。筆者從以下幾方面提出了應(yīng)對措施：

（1）曳引機。在電梯運行過程中，曳引機機械運動是其最根本的振動源頭。針對傳統(tǒng)有齒曳引機，由于時間原因以及機械磨損等方面因素，就有可能在電梯加減速過程中出現(xiàn)齒輪與軸向竄動渦輪蝸桿之間的磨損，自然也有可能因為安裝操作不當而出現(xiàn)齒輪與渦輪蝸桿之間吻合度不夠，從而導(dǎo)致電梯在加減速過程中出現(xiàn)振動臺階感覺。因而最好的方法就是使用新式永磁同步無齒輪曳引機。這一設(shè)備與傳統(tǒng)有齒曳引機不同，主要由永磁同步電機、曳引輪以及制動器這三個部分組成。相比而言在電梯運行過程中有以下優(yōu)點，不僅體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，更重要的是運行安全可靠，振動小，噪音低，運行相對平穩(wěn)，綠色環(huán)保。

（2）轎廂安裝緊密程度。相對而言，電梯在高速運行過程中，轎廂會承受相當大的力道，如果轎廂在安裝過程中，某些零件不夠緊密或者不夠牢固，就有可能由于高速運行而發(fā)生移位，繼而引發(fā)電梯運行振動。對此一方面需要在安裝過程中加緊、加固零件，防止產(chǎn)生滑動；另一方面也要采用靜平衡狀態(tài)進行維護。靜平衡狀態(tài)對于減少電梯振動，以及提高乘坐者舒適感具有十分重要的意思。畢竟如果電梯在運行過程中發(fā)生振動，那就說明電梯沒有處于平衡最佳位置。畢竟動不平衡是電梯在運行過程中出現(xiàn)導(dǎo)靴緊蹭導(dǎo)軌面的一個根本原因。另外，當平衡系數(shù)差別相對較大時，也會出現(xiàn)電梯在運行過程中發(fā)生振動或者產(chǎn)生故障，最終導(dǎo)致事故發(fā)生。對此，最好的方法就是歐諾個過改變補償鏈懸掛點以及轎底電纜從而達到調(diào)整動平衡而進行的。

（3）調(diào)節(jié)抱閘。在電梯檢測中，抱閘調(diào)節(jié)是關(guān)鍵。抱閘的間隙大小會直接導(dǎo)致電梯起動的狀態(tài)，甚至引發(fā)嚴重的電梯運行安全質(zhì)量事故。如果抱閘間隙過大、過松則會引起電梯到溜，甚至?xí)l(fā)生嚴重的安全事故；如果抱閘間隙很小，則電梯一啟動就會停止。這當中出了機械故障外，其中運行曲線參數(shù)調(diào)整也是至關(guān)重要。比如加減速度、拐角段過渡時間、抱閘打開關(guān)閉延時等等技術(shù)指標，對于減少電梯在運行過程中振動，以及提高乘坐者舒適感具有十分重要的影響。

當前，減少電梯在運行過程中的振動是個非常重要的課題。從物理角度來考慮，主要有綜合運用消除振源，減低振動響度以及振動隔離技術(shù)等技術(shù)，從而達到各運動部件平衡，最終提高電梯抗振能力。只有這樣才能確保電梯安全運行，才能確保乘坐者感到舒服。只有處于按照現(xiàn)代工程設(shè)計要求，應(yīng)采用振動隔離技術(shù)，才能保證電梯平穩(wěn)安全快速地運行。

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